森林火灾监测系统--数据信息采集与传输的研究

摘要

计算机技术的飞发速发展，推动了控制技术的快步发展，尤其是基于有线或无线的远程监测与控制技术更是获得了突飞猛进的发展，但对于监测节点分布范围广，环境相对恶劣，多批次小数据量的森林火灾监测的应用，就目前的工业监测技术难以满足需要，面对这个问题如何实现远程监测，如何提高监管效率保护国家的森林资源，实现真正意义上的全覆盖，无盲区，正在成为人们研究的热点。
　　论文主要讲述了目前森林防火灭火方面的技术手段以及远程无线监测技术在火灾监测应用方面的现状，并且将传感器技术、GPRS 无线通讯技术、嵌入式控制技术、近距离无线通信技术和低功耗微控制器技术相结合，提出了适用于远程森林火灾监测的实用方案，这种远程监测方案所用的技术是GPRS和高精度传感器技术。针对这种方案我们在现有的系统软件平台和硬件平台的基础之上，设计了一种基于 SIMCOM 公司的GPRS 模块SIM300以及STC系列单片机STC10F08XE的远程无线监测终端方案，和远程监测中心以及无线传输网络一起共同构成了森林火灾远程监测系统。信息监测节点利用现代化的高速高精度的传感器对森林火灾现场中的各项参数进行采集，并通过串行接口与发送模块相连，实现数据的采集与传输。在单片机内部实现数据的初级处理，然后单片机驱动 GPRS模块SIM300运用其内嵌的GPRS DTU功能，通过GPRS无线网络连接到公用的互联网，最终与互联网上的火灾监测中心计算机建立数据通路，利用 TCP/IP 技术实现网络通讯，从而实现信息监测节点与火灾监测中心之间的快速高效无线数据通信，完成森林火灾的监测。
　　通过近一段时间的实验测试验证了本系统在数据采集和传输方面的可靠性和实时性。

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目录

1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 无线移动通信的发展及应用概述

1.3 本文的设计目的和主要工作

1.4 本章小节

2 系统总体设计

2.1 系统理论分析

2.2 系统结构

2.3 无线通信网络的选择

2.4 系统工作过程

2.5 GPRS/GSM通信系统的组成及特点

2.6 本章小节

3. 系统硬件电路设计

3.1 系统硬件组成结构

3.2 微控制器电路及LCD显示电路设计

3.3 GPRS传输设计

3.4 近距离无线传输设计

3.5 温度检测电路设计

3.6 湿度检测电路设计

3.7 烟雾检测电路

3.8 电源电路设计

3.9 本章小节

4. 通信协议设计与AT指令

4.1 通信协议设定

4.2 数据接口

4.3 AT指令介绍

4.4 本章小节

5. 系统软件设计

5.1 系统软件构成

5.2 上位机软件设计

5.3 信息监测节点软件设计

5.4 本章小节

6. 系统测试与总结

6.1 硬件调试过程

6.2 数据传输测试

6.3 系统测试总结

6.4 本章小节

结论

参考文献

附录A 电路原理图

附录B 电路PCB图

附录C 电路实物图

作 者 简 历

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